Yeni bir çalışma bir ötegezegenin atmosferindeki kimyasalların, yüzeyinin sıvı su için çok sıcak olup olmadığını ortaya çıkarabileceğini gösterdi.
Güneş sistemindeki gezegenler ya küçük ve kayalıktır (Yer gibi) ya da büyük ve gazdan oluşur (Neptün gibi). Ancak gökbilimciler diğer yıldızların çevresinde dolanan Yer’den daha büyük ve Neptün’den küçük gezegenler de buldular. Bu gezegenlerin yüzeyleri kayalık ya da okyanuslarla kaplı olabilir ve çoğunun atmosferi Yer’e göre daha kalın ve opak olabilir.
Yeni bir araştırmayla gezegenlerin atmosfer yapıları ile yüzeylerinde sıvı suyu tutacak kadar yeterli sıcaklık arasında bir ilişki olduğunu gösterildi. Sıvı su bildiğimiz şekliyle yaşamın temel bir bileşenidir ve başka yıldızların çevresinde dolanan gezegenlerde yaşam olup olmadığını gösteren en önemli unsurdur. Gökadamızda şimdiye kadar 4500’den fazla ötegezegen onaylandı ve 7700’den fazla da aday gezegen bulunuyor. Bilim insanları gökadamızda milyarlarca gezegen olduğunu düşünüyor.
Tayfölçerlerle donatılmış bazı uzay teleskopları bir ötegezegenin atmosferinin kimyasal yapısını belirleyebilir. Yer’in kimyasal profili, gezegen yüzeyindeki örneğin inek ya da insanları göstermez, ancak memeliler tarafından üretilen karbondioksit ve metan ile ağaçların ürettiği oksijeni gösterir. Bu kimyasalların hiçbiri tek başına yaşam belirtisi olamaz, ancak tümünün olması gezegende yaşam olma olasılığını arttırır.
Yeni çalışma bazı kimyasal bulguların 1.7 ile 3.5 Yer çapı büyüklüğündeki ötegezegenlerde okyanusları işaret edebileceğini gösteriyor. Neptün yaklaşık dört Yer çapında olduğundan bu gezegenlere ‘Alt Neptünler’ de denir.
Alt-Neptün sınıfındaki bir gezegende kalın atmosfer varsa, bu atmosfer yüzeydeki ısıyı hapseder ve sıcaklığı yükseltir. Atmosfer belirli bir eşiğe ulaşırsa –genelde 770 Santigrat derece- termokimyasal denge denilen süreç sonunda kimyasal profili değişir. Termokimyasal denge oluştuktan sonra –gezegen atmosferinin çoğunlukla hidrojenden oluştuğu varsayılırsa- karbon ve azot başta olmak üzere metan ve amonyak oluşacaktır.
Bu kimyasallar, termokimyasal dengenin oluşmadığı daha soğuk ve daha ince bir atmosferde büyük ölçüde eksik olacaktır. Bu durumda baskın karbon ve azot formları karbon dioksit ve iki azot atomunun molekülleri olacaktır.
Çalışmaya göre atmosferin altındaki sıvı su okyanusu, okyanusta çözülecek olan neredeyse tüm amonyak da dâhil olmak üzere ek işaretler bırakır. Amonyak gazı okyanusun pH’ına (asitlik düzeyine) bağlı olarak suda yüksek oranda çözünür. Araştırmacılar büyük okyanusu olan gezegen atmosferinde neredeyse amonyak olmaması gerektiğini belirlediler.
Ayrıca atmosferde termokimyasal dengeden sonra karbon monoksitten daha fazla karbondioksit olacaktır.
NASA’nın Jet İticileri Laboratuvarında araştırmayı yöneten Renyu Hu: “Termokimyasal dengenin izlerini görürsek gezegenin yaşanamayacak kadar sıcak olduğu sonucuna varırız. Tersi, yani termokimyasal dengenin izlerini görmezsek ve aynı zamanda sıvı-su okyanusunda çözünmüş gazın imzalarını görürsek bunu yaşanabilirliğin güçlü bir göstergesi olarak kabul ederiz” diyor.
NASA’nın 18 Aralık’ta fırlatacağı James Webb Uzay Teleskopu ötegezegen atmosferini inceleyebilen bir tayfölçer taşıyacak. Hu gibi bilim insanları Webb’in bu atmosferlerde ne tür kimyasalların olacağını ve bu uzak dünyaların neler sakladığını ortaya çıkarabilecek güçtedir.
Gözlemevi çalışmada tanımlandığı gibi Neptün-altı atmosferlerinde termokimyasal dengenin işaretlerini –başka bir ifadeyle gizli okyanusun işaretlerini- belirleme yeteneğine sahiptir.
Webb yeni gezegenler keşfettikçe veya bilinen gezegenler hakkında daha derinlemesine araştırmalar yapılmasına olanak sağlarken bilim insanlarının özellikle yaşanabilirlik açısından hangi gezegenlere ağırlık vereceklerine de olanak sağlayacaktır.
